6风力发电机组噪声污染规律研究
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-1-
第 2 部分: 试验方法.在塔基四周距塔基 100m(R0=100m)处相对于风向不同角度布设 4 各测点（迎风侧、顺风侧、侧风向），见图 1；作为对比在塔基四周距塔基 50m(R0=50m) 处相对于风向不同角度也布设 4 各测点。
图 1 风机不同方位测点选择
2.3.2 距离衰减测点选择
为了解风机噪声衰减规律，以顺风向为代表，距塔基 25m、50m、75m、100m、150m、 200m、250m、300m、350m、400m 处设 10 各测点。
50.8(49.8*) 60.8
10.2
3.6
73.2
103.5
300
50.1(49.1*) 60.2
10.2
3.5
72.8
103.5
350
46.0(44.0*) 57.1
9.8
3.2
65.8
103.4
400
43.8(40.8*)
注：带*数据为测量数据修正值，背景值为 41 dB[A]
测点方位
迎风侧 顺风侧
10.2
3.2
75.8
103.5
50
59.7
74.2
10.2
3.3
74.8
103.5
75
58.3
100
54.8
150
54.2
200
51.6
69.2
10.2
66.5
10.2
65.2
10.1
62.8
10.2
3.4
77.2
103.5
3.5
74.8
103.5
3.1
74.8
103.5
3.5
71.2
103.5
250
顺风侧 侧风向1 侧风向2
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
测点方位
4 建议
-4-
4.1 根据现场实测，850kW 风电机组达到 45dB(A)的距离约为 360 米，远处以低频噪声 为主，环评单位在对风电场项目进行环评时，应充分考虑风电噪声污染规律，明确噪声 控制距离。建议噪声控制距离满足 45dB(A)要求，即满足 1 类区夜间噪声标准。 4.2 风电厂在前期规划选址阶段在考虑周围环境情况时，应结合风电机组噪声频谱特征、 距离衰减规律、不同方位噪声分布情况进行点位布设，充分避让让环境敏感点。 4.3 有关部门尽快制定有关风电场建设环境保护方面的技术规范。
风力发电机组噪声污染规律探讨
谷朝君 1 潘颖 2 卢力 3 (1.辽宁环境工程评估审核中心 沈阳 110031) ;(2.沈阳铁路局环境监测站 沈阳 110034);
(3.环境保护部环境工程评估中心 北京 100084) 摘 要: 选择歌美飒风机 G58 850kW 50/60Hz 作为测量对象，测量结果显示 C 计权声压级与 A 计 权声压级差值均大于 10 分贝，呈现明显的低频特征;距塔基基座 25-100 米范围内,声压级衰减较快， 原因是此距离范围内以机械噪声为主的高频噪声衰减较快，A 计权声级对此有较准确地反映;距塔基 基座 100-300 米范围内,声压级衰减较慢，原因是此距离范围内以空气动力噪声为主的低频噪声衰减 较慢;塔基 100 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值最大，顺风侧次之，侧风向噪声值最小。 关 键 词: 风力发电机 空气动力噪声 低频噪声 距离衰减
参考文献： [1] 林丽华等,风力发电机组噪声测试分析研究-能源工程 2008 年 6 期 40-42 页 [2] 世界能源理事会 新的可再生能源【M】,北京：海洋出版社 1998 年 [3]魏保祥等 噪声测量与调查研究方法，北京：中国协和医科大学 北京医科大学联合出版社 1993 年 [4] 宫靖远 风电场工程技术手册【M】,北京：机械工业出版社 2004 年
测量结果表明,距塔基基座 25-100 米范围内,声压级衰减较快，原因是此距离范围内 以机械噪声为主的高频噪声衰减较快，A 计权声级对此有较准确地反映。距塔基基座 100-300 米范围内,声压级衰减较慢，原因是此距离范围内以空气动力噪声为主的低频噪 声衰减较慢，C 计权声级对此有较准确地反映。
噪声值，dB
距塔基 100 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值最大，顺风侧次之，侧风向噪 声值最小。原因是 100 米处以空气动力噪声为主，迎风侧叶轮与空气进行正面切割产生 涡流噪声；侧风向叶轮与空气扰动最小，噪声自然低。
噪声值，dB
距塔基100m处不同方位噪声分布 图
80 60 40 20
0 迎风侧
顺风侧 侧风向1 测点方位
-5-
1 引言 进入二十一世纪以来,随着 “乘风计划”的实施，我国风能开发获得了突飞猛进的
发展，风力发电场如雨后春笋般涌现。作为一种可再生能源虽然可减轻化石能源带来的 空气污染和水污染，但如果处理不当，则会增加噪声污染。近几年，风力发电场附近居 民对风力发电机组产生大噪声烦扰的投诉、申告也越来越多。了解和掌握风电场噪声污 染规律，尽快制定有关风电场建设环境保护方面的技术规范尤为迫切。 2 测量部分 2.1 测量仪器
62.2
10.4
侧风向 2 51.6
61.3
10.4
3.2
75.8
3.4
75.8
103.5 103.5
测点方位
迎风侧 顺风侧 侧风向 1 侧风向 2
Leq (dB[A]) 59.4 59.7 55.8 56.1
表 3 距塔基 50m 处不同方位噪声分布情况
Leq (dB[C])
轮毂处风 地面风速 风机负荷
距离衰减测量结果图
80 70 60 50 40 30 20 10
0
25 50 75 100 150 200 250 300 350 400
距塔基距离，m
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
风电厂在前期规划选址阶段主要考虑以下六方面因素：风能质量、湍流强度、电网、
-3-
交通、周围环境、地质情况。其中周围环境要考虑噪声的影响，距居民区的距离应满足 声环境功能区标准要求[4]。根据我们实测结果，目前风电项目环评所选用的点声源距离 衰减模式或声功率距离衰减模式预测风电噪声衰减与实测结果都不能较好地拟合，尤其 在 100m-300m 范围内（针对 850kW 机组），我们也正在做进一步的测试分析研究， 寻找一些规律性的东西。因此，建议环评预测值应根据实测结果进行校正，以便给出准 确的达标距离。 3.3 风机不同方位噪声分布
选用 HS6288 声级计，2 型声级计,声级测量范围：35~130dB；频率范围：31.5Hz~8KHz。 2.2 风机类型、现场条件
选择辽宁法库某风电场，歌美飒风机 G58 850kW 50/60Hz，塔架高度 65 米，叶轮直 径 58 米。为避免机群噪声叠加影响，我们选择位于风电场边缘的 3 号风机作为测量对 象。该风电场位于微丘区，10 个测点与风电塔机座平面高差均小于 10 米。据风机厂家 提供的产品说明书，风机噪声源强随风速增加而增大，风机轮毂高度处风速达到 8.12m/s 时，源强为 102.9dB[A]; 风速达到 9.47m/s 时，源强为 103.4dB[A]; 风速达到和超过 10.83m/s 时，源强为 103.6dB[A]，而且不再随风速增加而加大。由于风机轮毂高度处 风速达到 8m/s 以上时，风机源强变化不大，所以测量时间可选择风机轮毂高度处风速 达到 8m/s，且地面风速小于 5m/s（满足测量条件）时段。测量时升压站主控室同步记 录风速和风机负荷。 2.3 测点布置 2.3.1 不同方位测点选择 为了解风机叶轮不同方位噪声分布规律，参照 GB/T19068.2-2003. 离网型风力发电机组
侧风向2
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
距塔基 50 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值和顺风侧相差不大，原因是两 测点距声源区较近，声源不易区分；侧风向噪声值仍比迎风侧和顺风侧噪声值小。
噪声值，dB
距塔基50m处不同方位噪声分布图
80 70 60 50 40 30 20 10
0
迎风侧
速(m/s)
(m/s)
（%）
73.8
10.2
3.4
74.8
74.0
10.2
3.8
74.8
66.5
9.9
3.5
71.5
67.3
9.9
3.2
71.5
源强(dB[A]) （参考值） 103.5 103.5 103.4 103.4
3 结果与讨论 3.1 噪声源分析
风力发电机组工作过程中在风及运动部件的激励下，叶片及机组部件产生了较大 的噪声，噪声源主要是空气动力噪声、机械噪声及结构噪声。空气动力噪声是风速的函 数，叶片直径小于 20 米的风电机组产生的噪声主要是机械噪声，叶片直径大一些的风 电机组产生的噪声主要是空气动力噪声 [2] 。机械噪声及结构噪声主要包括齿轮噪声、 轴承噪声、电机噪声、周期作用力激发的噪声。测量结果显示 C 计权声压级与 A 计权 声压级差值均大于 10 分贝，呈现明显的低频特征[3]。 3.2 距离衰减规律
2.4 测量时间
根据风电机组运行特点，数据采集时间定为 2 分钟[1]。
2.5 测量结果
测量结果见表 1 至表 3。 表1
距塔基距
Leq
Leq
离（m）
(dB[A])
(dB[C])
距离衰减测量结果
轮毂处风 地面风速
速(m/s)
(m/s)
风机负荷 （%）
源强(dB[A]) （参考值）
25
60.4
74.6
Leq (dB[A]) 55.8 54.8
表 2 距塔基 100m 处不同方位噪声分布情况
Leq (dB[C])
轮毂处风 地面风速 风机负荷
速(mห้องสมุดไป่ตู้s)
(m/s)
（%）
66.5
10.1
3.5
75.2
65.2
10.1
3.7
75.2
源强(dB[A]) （参考值） 103.5 103.5
-2-
侧风向 1 52.0
第 2 部分: 试验方法.在塔基四周距塔基 100m(R0=100m)处相对于风向不同角度布设 4 各测点（迎风侧、顺风侧、侧风向），见图 1；作为对比在塔基四周距塔基 50m(R0=50m) 处相对于风向不同角度也布设 4 各测点。
图 1 风机不同方位测点选择
2.3.2 距离衰减测点选择
为了解风机噪声衰减规律，以顺风向为代表，距塔基 25m、50m、75m、100m、150m、 200m、250m、300m、350m、400m 处设 10 各测点。
50.8(49.8*) 60.8
10.2
3.6
73.2
103.5
300
50.1(49.1*) 60.2
10.2
3.5
72.8
103.5
350
46.0(44.0*) 57.1
9.8
3.2
65.8
103.4
400
43.8(40.8*)
注：带*数据为测量数据修正值，背景值为 41 dB[A]
测点方位
迎风侧 顺风侧
10.2
3.2
75.8
103.5
50
59.7
74.2
10.2
3.3
74.8
103.5
75
58.3
100
54.8
150
54.2
200
51.6
69.2
10.2
66.5
10.2
65.2
10.1
62.8
10.2
3.4
77.2
103.5
3.5
74.8
103.5
3.1
74.8
103.5
3.5
71.2
103.5
250
顺风侧 侧风向1 侧风向2
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
测点方位
4 建议
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4.1 根据现场实测，850kW 风电机组达到 45dB(A)的距离约为 360 米，远处以低频噪声 为主，环评单位在对风电场项目进行环评时，应充分考虑风电噪声污染规律，明确噪声 控制距离。建议噪声控制距离满足 45dB(A)要求，即满足 1 类区夜间噪声标准。 4.2 风电厂在前期规划选址阶段在考虑周围环境情况时，应结合风电机组噪声频谱特征、 距离衰减规律、不同方位噪声分布情况进行点位布设，充分避让让环境敏感点。 4.3 有关部门尽快制定有关风电场建设环境保护方面的技术规范。
风力发电机组噪声污染规律探讨
谷朝君 1 潘颖 2 卢力 3 (1.辽宁环境工程评估审核中心 沈阳 110031) ;(2.沈阳铁路局环境监测站 沈阳 110034);
(3.环境保护部环境工程评估中心 北京 100084) 摘 要: 选择歌美飒风机 G58 850kW 50/60Hz 作为测量对象，测量结果显示 C 计权声压级与 A 计 权声压级差值均大于 10 分贝，呈现明显的低频特征;距塔基基座 25-100 米范围内,声压级衰减较快， 原因是此距离范围内以机械噪声为主的高频噪声衰减较快，A 计权声级对此有较准确地反映;距塔基 基座 100-300 米范围内,声压级衰减较慢，原因是此距离范围内以空气动力噪声为主的低频噪声衰减 较慢;塔基 100 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值最大，顺风侧次之，侧风向噪声值最小。 关 键 词: 风力发电机 空气动力噪声 低频噪声 距离衰减
参考文献： [1] 林丽华等,风力发电机组噪声测试分析研究-能源工程 2008 年 6 期 40-42 页 [2] 世界能源理事会 新的可再生能源【M】,北京：海洋出版社 1998 年 [3]魏保祥等 噪声测量与调查研究方法，北京：中国协和医科大学 北京医科大学联合出版社 1993 年 [4] 宫靖远 风电场工程技术手册【M】,北京：机械工业出版社 2004 年
测量结果表明,距塔基基座 25-100 米范围内,声压级衰减较快，原因是此距离范围内 以机械噪声为主的高频噪声衰减较快，A 计权声级对此有较准确地反映。距塔基基座 100-300 米范围内,声压级衰减较慢，原因是此距离范围内以空气动力噪声为主的低频噪 声衰减较慢，C 计权声级对此有较准确地反映。
噪声值，dB
距塔基 100 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值最大，顺风侧次之，侧风向噪 声值最小。原因是 100 米处以空气动力噪声为主，迎风侧叶轮与空气进行正面切割产生 涡流噪声；侧风向叶轮与空气扰动最小，噪声自然低。
噪声值，dB
距塔基100m处不同方位噪声分布 图
80 60 40 20
0 迎风侧
顺风侧 侧风向1 测点方位
-5-
1 引言 进入二十一世纪以来,随着 “乘风计划”的实施，我国风能开发获得了突飞猛进的
发展，风力发电场如雨后春笋般涌现。作为一种可再生能源虽然可减轻化石能源带来的 空气污染和水污染，但如果处理不当，则会增加噪声污染。近几年，风力发电场附近居 民对风力发电机组产生大噪声烦扰的投诉、申告也越来越多。了解和掌握风电场噪声污 染规律，尽快制定有关风电场建设环境保护方面的技术规范尤为迫切。 2 测量部分 2.1 测量仪器
62.2
10.4
侧风向 2 51.6
61.3
10.4
3.2
75.8
3.4
75.8
103.5 103.5
测点方位
迎风侧 顺风侧 侧风向 1 侧风向 2
Leq (dB[A]) 59.4 59.7 55.8 56.1
表 3 距塔基 50m 处不同方位噪声分布情况
Leq (dB[C])
轮毂处风 地面风速 风机负荷
距离衰减测量结果图
80 70 60 50 40 30 20 10
0
25 50 75 100 150 200 250 300 350 400
距塔基距离，m
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
风电厂在前期规划选址阶段主要考虑以下六方面因素：风能质量、湍流强度、电网、
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交通、周围环境、地质情况。其中周围环境要考虑噪声的影响，距居民区的距离应满足 声环境功能区标准要求[4]。根据我们实测结果，目前风电项目环评所选用的点声源距离 衰减模式或声功率距离衰减模式预测风电噪声衰减与实测结果都不能较好地拟合，尤其 在 100m-300m 范围内（针对 850kW 机组），我们也正在做进一步的测试分析研究， 寻找一些规律性的东西。因此，建议环评预测值应根据实测结果进行校正，以便给出准 确的达标距离。 3.3 风机不同方位噪声分布
选用 HS6288 声级计，2 型声级计,声级测量范围：35~130dB；频率范围：31.5Hz~8KHz。 2.2 风机类型、现场条件
选择辽宁法库某风电场，歌美飒风机 G58 850kW 50/60Hz，塔架高度 65 米，叶轮直 径 58 米。为避免机群噪声叠加影响，我们选择位于风电场边缘的 3 号风机作为测量对 象。该风电场位于微丘区，10 个测点与风电塔机座平面高差均小于 10 米。据风机厂家 提供的产品说明书，风机噪声源强随风速增加而增大，风机轮毂高度处风速达到 8.12m/s 时，源强为 102.9dB[A]; 风速达到 9.47m/s 时，源强为 103.4dB[A]; 风速达到和超过 10.83m/s 时，源强为 103.6dB[A]，而且不再随风速增加而加大。由于风机轮毂高度处 风速达到 8m/s 以上时，风机源强变化不大，所以测量时间可选择风机轮毂高度处风速 达到 8m/s，且地面风速小于 5m/s（满足测量条件）时段。测量时升压站主控室同步记 录风速和风机负荷。 2.3 测点布置 2.3.1 不同方位测点选择 为了解风机叶轮不同方位噪声分布规律，参照 GB/T19068.2-2003. 离网型风力发电机组
侧风向2
Leq (dB[A]) Leq (dB[C])
距塔基 50 处各方向噪声分布情况是：迎风侧噪声值和顺风侧相差不大，原因是两 测点距声源区较近，声源不易区分；侧风向噪声值仍比迎风侧和顺风侧噪声值小。
噪声值，dB
距塔基50m处不同方位噪声分布图
80 70 60 50 40 30 20 10
0
迎风侧
速(m/s)
(m/s)
（%）
73.8
10.2
3.4
74.8
74.0
10.2
3.8
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66.5
9.9
3.5
71.5
67.3
9.9
3.2
71.5
源强(dB[A]) （参考值） 103.5 103.5 103.4 103.4
3 结果与讨论 3.1 噪声源分析
风力发电机组工作过程中在风及运动部件的激励下，叶片及机组部件产生了较大 的噪声，噪声源主要是空气动力噪声、机械噪声及结构噪声。空气动力噪声是风速的函 数，叶片直径小于 20 米的风电机组产生的噪声主要是机械噪声，叶片直径大一些的风 电机组产生的噪声主要是空气动力噪声 [2] 。机械噪声及结构噪声主要包括齿轮噪声、 轴承噪声、电机噪声、周期作用力激发的噪声。测量结果显示 C 计权声压级与 A 计权 声压级差值均大于 10 分贝，呈现明显的低频特征[3]。 3.2 距离衰减规律
2.4 测量时间
根据风电机组运行特点，数据采集时间定为 2 分钟[1]。
2.5 测量结果
测量结果见表 1 至表 3。 表1
距塔基距
Leq
Leq
离（m）
(dB[A])
(dB[C])
距离衰减测量结果
轮毂处风 地面风速
速(m/s)
(m/s)
风机负荷 （%）
源强(dB[A]) （参考值）
25
60.4
74.6
Leq (dB[A]) 55.8 54.8
表 2 距塔基 100m 处不同方位噪声分布情况
Leq (dB[C])
轮毂处风 地面风速 风机负荷
速(mห้องสมุดไป่ตู้s)
(m/s)
（%）
66.5
10.1
3.5
75.2
65.2
10.1
3.7
75.2
源强(dB[A]) （参考值） 103.5 103.5
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侧风向 1 52.0